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4G移动通信系统的主要特点和关键技术(1)

编辑:互联网时代网时间:2019-07-11 08:37:30阅读次数:

  由于不断增长的移动通信系统,多样化需求的人目前在2G,2市售。5G系统和其他商用的3G系统已不能满足日益增长的现代移动通信系统的高速多媒体数据服务,许多国家纷纷投入4G移动通信系统的研究和开发。本文提供了4G移动通信系统的概观,主要技术特征和关键系统的技术讨论可以采用4G。

  (1)高速率。对于广泛的用户以高速(250公里每小时),2MB的/ s的数据速率移动的; 对于中速移动用户(60公里/小时),的20MB / s的数据速率; 低速移动用户(室内或行人),数据速率为100Mb / s的。

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  (2)基于数字宽带技术。在4G移动通信系统中,信号传输毫米波为对应小区中的主带会小得多,显著提高用户的能力,而且还会引起技术问题系列。

  (3)良好的相容性。4G移动通信系统,实现全球标准,允许所有移动运营商的用户中享有共同的4G服务,真正实现了手机可以在世界任何地方沟通。

  (4)强的灵活性。采用自适应智能,以便它可以执行资源分配的4G移动通信系统,该通信请求可以在通信期间对应的处理后的业务流的大小变化来满足,智能信号处理信道条件的不同复杂环境中正常的信号发送和接收,有较强的情报,适应性和灵活性。

  (5)多用户类型共存。4G移动通信系统可以根据信道条件和动态网络的变化,和高速低速用户进行自适应处理,以及各种用户设备可以与互通共存,则系统以满足多用户类型的需求。

  融合(6)的多个服务。4G移动通信系统支持包括高清视频服务,视频会议,虚拟现实业务更丰富的移动服务,让用户随时随地都可以得到任何所需的信息服务。个人通信,信息系统,广播和娱乐行业组合成一个整体,更安全,更方便地向用户提供更广泛的服务和应用。

  (7)的先进技术的应用。OFDM多址接入方式,智能天线和空时编码,无线电链路增强,软件无线电技术,有效的调制和解调技术,高性能收发器和多用户检测技术:根据若干突破性技术,例如4G移动通信系统。

  (8)自组织的高度,自适应网络。4G移动通信系统与能力,自我管理结构,以满足企业用户在容量方面和不断变化的需求的完全自治,自适应网络。

  为了适应移动用户不断增长的高速多媒体数据业务,3G 4G Youyuezhichu系统的更具体的实施,4G移动通信系统将采取以下关键技术:

  OFDM(正交频分复用)技术是在无线环境中的高速传输,其主要思想是在频域中给定成多个正交的子信道,使用一个副载波上的每个子信道进行调制,每个子载波并行传送。虽然总的信道是非平面的,我。e。与频率选择性,但是每个子信道是相对平坦的,每个子信道上执行是窄带传输,信号带宽小于相应的信道的带宽。OFDM技术的优点是可以消除或减少的信号,多径衰落和多普勒频移不敏感,以提高频谱效率的波形之间的干扰,成本可能是一个单频段接收机。OFDM的主要缺点是效率不高功率。

  采用新的调制技术,如多载波正交频分复用调制技术和自适应均衡单载波调制方案,等等4G移动通信系统中。,以确保频谱效率和电池寿命延长用户终端。采用更先进的信道编码方案(例如,Turbo码,级联码和LDPC等4G移动通信系统中。),自动重传请求(ARQ)技术和分集接收,以便确保系统是足够低的Eb / N0条件下的性能。

  4G移动通信系统中,接收机使要求高。香农定理给出的最小SNR,以实现可靠的传输带宽容量C是所必需的信道BW。根据香农定理,可以为3G系统进行计算,如果为5MHz,2MB的/ s的数据速率,为l的所需SNR的信道带宽。2分贝; 为4G系统中,数据以上的5MHz的带宽来发送20MB /秒,所需的SNR为12dB。可见的4G系统,由于高利率,接收器应该是更高的性能要求。

  具有智能天线的干扰抑制信号,以及自动跟踪功能的智能数字波束调节被认为是关键未来移动通信技术。智能天线的数字信号处理技术,产生光束的空间取向,用户信号时,旁瓣的到达天线主波束方向的取向或零陷干扰信号到来方向上排列,给移动用户充分利用的信号,并消除或抑制干扰信号。这种技术不仅提高了信号质量可以增加传输容量。

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  MIMO(多输入多输出)技术是指使用多个发射的,多个接收空间分集技术,它使用离散的多天线,通信链路可以有效地分解成许多并行子信道的天线,从而大大增加容量。信息理论已经证明的是,当不同的不相关的接收天线和不同的发送天线,则MIMO系统可以很好地提高了系统的防褪色和噪声性能,从而获得大容量。例如:接收天线分贝时,链路容量可高达42bps / Hz,这是单个天线的倍数。因此,在功率有限带宽的无线电信道,所述MIMO技术,以实现高数据速率,改善的系统容量,改善空间分集技术的传输质量。在相对稀缺的无线频谱资源的今天,MIMO系统已经显示了其优越性,将继续在4G移动通信系统中的应用。

  软件无线电是一种标准化的,模块化的硬件功能经由公共硬件平台单元,使用软件来实现各种类型的装载具有开放式结构的新技术的无线通信系统的。软件无线电的核心思想是尽可能接近到天线宽带A / d和d / A转换器和软件尽可能地定义无线功能,信号处理和各种功能作为软件实现。其中包括各种类型的无线信令软件的规则和软件,软件转换信号流,源编码软件,软件信道纠错编码,调制和解调算法软件。软件无线电系统,使灵活性和适应性,并能适应不同的网络空中接口。软件无线电技术来支持多模式手机和基站使用不同的空中接口,可以实现多种应用的QoS可变。

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